Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка эффективных технологий добычи нефти в условиях высокой обводненности месторождений с использованием анионных ПАВ с заданными свойствами, полученных из низкокачественного углеводородного сырья

Докладчик: Коновалов Виктор Викторович

Должность: Заведующий кафедрой "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений" ФГБОУ ВПО "СамГТУ", к.х.н.

Цель проекта:
Основная задача развития нефтяного комплекса - повышение коэффициента извлечения нефти, и в первую очередь за счёт разработки новых и совершенствования существующих методов повышения нефтеотдачи, особенно в осложнённых геолого-физических условиях. Одним из эффективных методов повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти является применение химических реагентов, в т.ч. на основе поверхностно-активных веществ. Основным ограничением применения химического воздействия на пласт является высокая стоимость реагентов и несовершенство технологий их применения. В настоящее время в России практически отсутствуют крупнотоннажные производства дешевых анионных ПАВ. В настоящей ПНИ рассматриваются возможные варианты производства анионных ПАВ на базе современных нефтеперерабатывающих предприятий для нужд нефтяной отрасли и предлагается ряд технологий по повышения добычи нефти на их основе. Цель ПНИ: Разработка эффективных технологий добычи нефти в условиях высокой обводненности месторождений с использованием анионных ПАВ с заданными свойствами, полученных из низкокачественного углеводородного сырья Задачи ПНИ: а) Разработка новых реагентов для добычи нефти на основе анионных ПАВ с заданными свойствами, полученных из низкокачественного углеводородного сырья. б) Разработка технологий повышения нефтеотдачи пластов, снижения обводненности добывающих скважин и интенсификации добычи нефти.

Основные планируемые результаты проекта:
В ходе выполнения ПНИ должны быть получены следующие научно-технические результаты:
1. Научно-технический задел, разрабатываемый в ходе ПНИ, должен быть ориентирован на создание новых реагентов для добычи нефти и технологий их применения, обладающих высокой конкурентоспособностью по сравнению с зарубежными аналогами.
2. Экспериментальные образцы анионных ПАВ из низкокачественного углеводородного сырья.
4. Лабораторный технологический регламент по получению экспериментальных образцов анионных ПАВ из низкокачественного углеводородного сырья.
5. Принципиальная схема ресурсосберегающего и энергоэффективного производства анионных ПАВ в структуре современного НПЗ.
6. Поверхностно-активные составы для увеличения добычи нефти из высокообводненных пластов и способ их применения.
7. Поверхностно-активные кислотные составы, направленные на существенное увеличение приемистости нагнетательных скважин в низкопроницаемые породы-коллектора и способ их применения.
8. Высокоэффективные самоотклоняющиеся и термопенокислотные составы для интенсификации добычи нефти в карбонатных коллекторах и способ их применения.
9. Проект технического задания на проведение ОТР по применению разработанных реагентов для повышения нефтеотдачи пластов, снижения обводненности добывающих скважин и интенсификации добычи нефти, на основе анионных ПАВ с заданными свойствами, полученных из низкокачественного углеводородного сырья.

Требования к техническим характеристикам научно-технических результатов:
1. Разрабатываемые реагенты для добычи нефти должны содержать в своем составе анионные ПАВ полученные из низкокачественного углеводородного сырья.
2. Разработанные новые поверхностно-активные составы и технология их применения должны быть предназначены для увеличения добычи нефти из высокообводненных пластов на 5-10%.
3. Разработанные новые поверхностно-активные кислотные составы и технология их применения должны обеспечить увеличение приемистости нагнетательных скважин в низкопроницаемые породы-коллектора более чем в 2 раза по сравнению с традиционными кислотными обработками.
3. Разработанные новые высокоэффективные самоотклоняющиеся и термопенокислотные составы должны обеспечить увеличение проницаемости карбонатных коллекторов слабопроницаемых зон призабойной части нефтяного пласта не менее чем на 15 % по сравнению с традиционными кислотными обработками.
4. Требования к реагентам по добычи нефти приготовленных на основе анионных ПАВ, полученных из низкокачественного углеводородного сырья
4.1. Содержание анионных ПАВ в поверхностно-активных составах для увеличения добычи нефти из высокообводненных пластов не должно превышать 5 % мас. при заводнении пластов и не более 30% мас. при обработке призабойной зоны скважины;
4.2. Концентрация растворителя в поверхностно-активном составе для увеличения добычи нефти из высокообводненных пластов не должно превышать 30% мас.
4.3. Содержание анионных ПАВ в поверхностно-активном кислотном составе, направленных на увеличение приемистости нагнетательных скважин в низкопроницаемые породы-коллектора не должно превышать 10 % мас.
4.4 Содержание анионных ПАВ в самоотклоняющихся и термопенокислотных составах не должно превышать 4 % мас. для термопенокислотного состава и не более 30% мас. для самоотклоняющегося кислотного состава.
5. Требования по функционированию создаваемых экспериментальных образцов
5.1 Разработанные поверхностно-активные составы должны применяться на последней стадии разработки месторождения для карбонатных и терригенных пластов, при пластовой температуре не выше 80С.
5.2 Разработанные поверхностно-активные кислотные должны предназначаться для увеличения приемистости нагнетательных скважин в низкопроницаемых карбонатных породах.
5.3 Разработанные самоотклоняющиеся и термопенокислотные составы должны быть предназначены для интенсификации добычи нефти в карбонатных коллекторах.
6 Требования к показателям назначения и техническим характеристикам
6.1 Общие требования разрабатываемым реагентам для добычи нефти:
1) приготовление растворов должно быть возможным на объектах добычи нефти, при температурах от 0С и выше;
2) температура застывания раствора должна быть не выше 0С;
3) срок хранения реагентов для добычи нефти (после приготовления) не должен быть ниже 3-х часов;
4) при приготовлении реагентов для добычи нефти должна быть предусмотрена возможность использования воды с минерализацией до 50 г/л;
6) при приготовлении композиции должна быть предусмотрена возможность изменения вязкости в диапазоне от 5 до 200 мПа×с за счет использования полимера;
7) плотность реагента не регламентируется.
6.2 Требования к разрабатываемым поверхностно-активным составам предназначенных для увеличения добычи нефти из высокообводненных пластов:
1) приготовленные композиции должны быть коррозионно-инертными;
2) при смешении с пластовой водой не должны образовываться гели, твердые осадки, не должно наблюдаться расслоение жидкости;
3) разрабатываемые композиции при заводнении пластов должны обеспечить повышение коэффициента извлечения нефти на 5-10%, снижение обводненность на 5-12% и дополнительную добычу нефти свыше 20 тонн на одну тонну химреагентов.
6.3 Требования к разрабатываемым поверхностно-активным кислотным составам для увеличения приемистости нагнетательных скважин в низкопроницаемые породы-коллектора:
1) при приготовлении растворов не должно происходить образование осадков;
2) разрабатываемые составы должны обеспечить увеличение приемистости нагнетательных скважин, с продолжительным эффектом закачки слабоминерализованной воды (солей до 20 г/л) в низкопроницаемые породы-коллектора (ниже 0,01 мкм2);
3) создаваемые составы должны способствовать увеличению приемистости скважин более чем в 2 раза, увеличение продолжительности эффекта более чем в 3 раза (по сравнению с традиционными кислотными обработками).
6.4 Требования к разрабатываемым самоотклоняющимся и термопенокислотным составам:
1) стабильность пены в стандартных условиях должна быть не менее 30 минут;
2) температура смеси при термопенокислотной обработке должна быть не ниже 70С;
3) при приготовлении растворов не должно происходить образование осадков;
4) разрабатываемая технология должна обеспечить увеличение проницаемости карбонатных коллекторов слабопроницаемых зон призабойной части нефтяного пласта не менее чем на 15 % (по сравнению с традиционными кислотными обработками).
5) Кратность пены в термопенокислотных составах к объему раствора должна быть не ниже 30.

Исследование направленные на создание высокоэффективных технология повышения добычи нефти на основе ПАВ известны, но систематические исследования применимости анионных ПАВ, полученных из низкокачественного углеводородного сырья, не проводились и носят единичный характер. Работа направленная на установление возможности производства анионных ПАВ в структуре современных нефтеперерабатывающих предприятий, а также оценку потенциала синтезированных анионных ПАВ в процессах повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти, является актуальной и позволяет получить значимый научно-технический задел в области создания новых реагентов для добычи нефти и технологий их применения, обладающих высокой конкурентоспособностью по сравнению с зарубежными аналогами.
Прикладные научные исследования позволят оценить эффективность анионных ПАВ, полученных из низкокачественного углеводородного сырья, в процессах повышения нефтеотдачи пластов. При положительных результатах лабораторных исследований и оценки технико-экономического потенциала возможна организация производства ПАВ на базе отечественных предприятий.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Полученные в ходе ПНИ результаты теоретических и экспериментальных исследований, в области получения анионных ПАВ из низкокачественного углеводородного сырья, необходимы для разработки технологии производства анионных ПАВ в структуре современного НПЗ.
Полученные составы (композиции) и технологии их применения (на базе синтезированных анионных ПАВ), могут быть использованы для проведения опытно-промысловых испытаний в процессах повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти.
Разработанные в ходе выполнения ПНИ рекомендации и предложения необходимы для дальнейшего внедрения в реальный сектор экономики и обоснования необходимости продолжения дальнейших исследований.
Результаты проведённых ПНИ могут быть использованы для проведения опытно-конструкторских, опытно-технологических работ на отечественных предприятиях по переработке и добычи нефти, а также в сервисных компаниях, оказывающих услуги по проведению работ в области повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти.


Текущие результаты проекта:
На промежуточном этапе НИР получены следующие результаты: выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках НИР. В ходе выполнения аналитического обзора систематизирована доступная научно-техническая информация (статьи, патенты, монографии и т.д.), выявлены основные направления развития и обобщён существующий опыт применения анионных поверхностно-активных веществ (АПАВ) в процессах повышения нефтеотдачи пластов (ПНП) и интенсификации добычи нефти. В ходе выполнения патентных исследований систематизирована информация по применению различных видов анионных ПАВ (АПАВ) в процессах ПНП и ИДН. Сформированы основные цели и задачи НИР, а также методы и средства достижения поставленных целей. Выполнен анализ технологических схем нефтеперерабатывающих предприятий Самарской области (на примере ОАО «НкНПЗ» и ООО «НЗМП»), выявлены низкокачественные продукты – потенциальные сырьевые источники анионных ПАВ, предложено изменение технологических потоков с целью организации крупнотоннажного производства АПАВ. Выполнен синтез анионных ПАВ и составлен регламент получения анионных ПАВ в лабораторных условиях. Получены экспериментальные образцы анионных ПАВ из низкокачественного углеводородного сырья и исследованы их физико-химические свойства.